МНОГОКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ С НУЛЕВЫМ УСИЛИЕМ СОЧЛЕНЕНИЯ-РАСЧЛЕНЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК H01R13/62 

Изобретение относится к электронике и электротехнике и может быть использовано в электронных и электрических сильно- и слаботочных устройствах.

Цели изобретения:
- повышение надежности контактирования;
- уменьшение переходного сопротивления контактных пар;
- уменьшение стоимости разъемов за счет замены дорогих покрытий контактов (золота, платины, палладия и т. п.) более дешевыми;
- увеличение вибро- и удароустойчивости разъемов, что особенно важно в автомобильной, авиационной и космической технике.

Эти цели достигаются за счет замены пружинных контактов, используемых в большинстве известных типов разъемов, жесткими, сжимаемыми во включенном положении разъема с одинаковым для всех контактных пар усилием с помощью нажимного устройства, а также за счет специальной конструкции разъема (см. Фиг.1, 2).

Конструктивно разъем состоит из круглых вилки и розетки, вдвигаемых друг в друга вдоль общей продольной оси (см. Фиг.1 и 2).

Контакты вилки 3 и розетки 4 прикреплены к боковым граням держателей (вилки - 1, розетки - 2), выполненным из твердого электроизоляционного материала (например, эбонита, текстолита или иной пластмассы). Держатели в сечении имеют форму клина (или трапеции), обращенного острым углом внутрь (у вилки) и наружу (у розетки). Держатели полужестко прикреплены к корпусам вилки 8 и розетки 6, например, с помощью плоских изогнутых пружин, являющихся одновременно токопроводящими элементами, соединяющими контакты вилки 3 и розетки 4 с внешними выводами разъема, к которым припаиваются соединительные провода устройств. Пружины, с одной стороны, обеспечивают держателям сохранение определенного положения относительно друг друга на окружности, что позволяет легко (практически с нулевым усилием) и правильно сочленять и расчленять вилку с розеткой, а с другой, позволяют держателям вилки и розетки несколько смещаться вдоль окружности при вдавливании клиновидных держателей друг в друга нажимным устройством. Для точного совмещения контактов розетка имеет замок 9, например, в виде треугольной прорези необходимой глубины, а вилка - ключ 10 в виде треугольного стержня необходимой длины.

Нажимное устройство, служащее для вдавливания клиновидных держателей с контактами друг между другом до абсолютно плотного сжатия контактов во всех контактных парах, представляет собой гайку 5 (Фиг.1, 2) или металлический хомут. На Фиг.1 и 2 изображен разъем с нажимным устройством в виде гайки 5.

Гайка 5 с внутренней стороны имеет резьбу, такая же резьба имеется на наружной поверхности корпуса розетки 6. Внутренняя поверхность гайки имеет форму конуса, а наружные поверхности держателей являются наклонными плоскостями. При навинчивании гайки 5 на резьбу корпуса розетки 6 ее внутренний конус скользит по наклонным поверхностям держателей и вдавливает их друг между другом. При этом держатели розетки слегка раздвигаются вдоль окружности. Раздвижка продолжается до тех пор, пока боковые поверхности всех клинообразных держателей (и, следовательно, контакты всех контактных пар) не окажутся абсолютно плотно прижатыми друг к другу. Таким образом, гайка, завинченная до упора, обеспечивает абсолютно плотное прижатие всех контактов друг к другу, а разъем во включенном состоянии оказывается монолитным. Тот же эффект будет достигнут, если клиновидные держатели стягиваются хомутом.

Разъем работает следующим образом. В исходном (разъединенном) положении клиновидные держатели контактов вилки разжимаются пружинками 7 на несколько миллиметров от центра, поэтому при соединении вилки с розеткой держатели вилки легко входят между держателями розетки. При введении вилки в розетку до упора, что определяется глубиной прорези замка 9 розетки и длиной ключа 10 вилки, клиновидные держатели вилки оказываются как раз между держателями розетки. При надвигании нажимной гайки 5 вилки на розетку держатели вилки вдвигаются как раз между держателями розетки. Окончательное вдавливание держателей вилки между держателями розетки обеспечивается завинчиванием гайки до упора. Гайка может завинчиваться до тех пор, пока боковые грани всех держателей не придут в абсолютно плотное соприкосновение. Таким образом, контакты во всех контактных парах окажутся абсолютно плотно и с одинаковым усилием прижаты друг к другу, как клепки в бочке, сжатые стальным обручем.

В качестве преимуществ предлагаемого разъема в сравнении с известными можно отметить следующие:
- более высокая надежность контактирования,
- меньшее переходное сопротивление контактных пар;
- меньшая стоимость разъемов за счет замены дорогих покрытий контактов (золота, платины, палладия) более дешевыми;
- большая вибро- и удароустойчивость разъемов.

Изобретение относится к области электротехники. Предлагается разъем, в котором за счет выполнения контактов жесткими, сжимаемыми с одинаковым для всех контактных пар усилием, обеспечиваются повышение надежности контактирования, уменьшение переходного сопротивления и стоимости и увеличение вибро- и удароустойчивости. Контакты разъема расположены по окружности и прикреплены к боковым граням клинообразных изоляционных держателей, выполненных из твердого материала и полужестко связанных с корпусами вилки и розетки. Нажимное устройство в виде нажимной гайки или хомута обеспечивает взаимодействие с наклонными к оси разъема наружными поверхностями держателей и вдвигание их друг между другом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Многоконтактный электрический разъем с нулевым усилием сочленения-расчленения, содержащий вилку и розетку с корпусами и изоляционными держателями, к боковым граням которых прикреплены контакты, образующие контактные пары, и нажимное устройство, отличающийся тем, что контакты вилки и розетки расположены по окружности, а их изоляционные держатели выполнены из твердого материала, полужестко связаны с корпусами вилки и розетки дополнительно введенными плоскими пружинами и имеют в сечении форму клиньев, подвернутых у вилки острием внутрь, а у розетки - острием наружу, а нажимное устройство выполнено в виде нажимной гайки или хомута, взаимодействующих с наружными поверхностями держателей контактов, расположенными наклонно к продольной оси разъема, и обеспечивающих при сочленении вилки с розеткой вдвигание держателей контактов вилки и розетки друг между другом до полного прижатия контактов всех контактных пар друг к другу. 2. Разъем по п. 1, отличающийся тем, что розетка имеет замок в виде щели, а вилка имеет ключ в виде направляющего стержня, длина и сечение которого соответствуют глубине и форме щели.